谈海绵城市市政道路建设

王华

（天津市市政工程设计研究院，天津　300051）



谈海绵城市市政道路建设

王华

（天津市市政工程设计研究院，天津300051）

摘要：针对市政道路雨水径流的特点，从排水系统布置、市政道路与红线外区域的衔接、特殊情况下道路排水等方面，建立了市政道路排水系统，有利于实现城市径流雨水源头减排的目标。

关键词：市政道路，排水系统，雨水径流，海绵城市

0　引言

随着城镇化进程的推进，城市发展面临着巨大的环境和资源压力。以提升质量为主的新型城镇化发展模式是实现城镇化和环境资源协调发展的必要途径，建设拥有自然积存、自然渗透和自然净化功能的海绵城市是该模式的具体表现。

市政道路是城市雨水径流及其污染物产生的主要场所之一，有必要实施低影响开发雨水系统措施，实现海绵城市建设。《海绵城市建设技术指南》中关于城市道路，在城市规划、工程设计和工程建设等方面给出了相应的要求，为低影响开发雨水系统措施的选择和应用提供了一定的依据。

市政道路低影响开发雨水系统要结合道路红线内外用地空间布局与竖向特点，确定各级道路的控制目标和控制关键点，同时要明确选择低影响开发措施的基本类型和与道路设施空间衔接关系，最终实现相应的设计施工。以下从市政道路雨水径流特点和排水系统建立两个方面对低影响开发雨水系统的建立进行阐述分析，最终为实现海绵城市市政道路建设的目标提供参考。

1　市政道路雨水径流特点

常见的市政道路可以看成是城市不透水下垫面的重要组成部分，它会使雨水径流峰值时间提前，径流峰值提高，很小的雨便会形成地表径流，雨水对地表污染物的冲刷能力增强。道路的路面材料、汽车残留物以及生活垃圾等因素使得地表径流污染物成分复杂，径流污染严重。同时各种径流污染物浓度变化情况表现为降雨初期污染物浓度较高，降雨后期污染物浓度逐渐降低［1］。

市政道路作为城市典型的面源污染对象，越来越受到人们的重视。市政道路的径流污染来源主要包括大气的干湿沉降、车辆的交通活动及耗损、汽车尾气及城市垃圾。通过研究发现我国城市道路径流中TSS为主要污染物，COD，TN，TP和Pb等污染物质在雨水径流中浓度也较高；并且SS和COD存在较好的相关性，SS含量较高的径流雨水，COD浓度也相应较高。还有研究表明，由于高速路车速快，车辆耗损大于普通道路，因此在雨水径流中Pb，Cu和Zn等重金属含量较高［2］。由此看出，针对不同道路的径流污染情况进行污染控制是十分必要的。

市政道路径流污染物浓度随着降雨历时变化规律的研究对雨水径流污染控制有着积极的作用。研究表明，小汇水面积径流的初期污染物浓度最高，随着降雨历时的延长，污染物浓度逐渐降低，最终维持在一个较低浓度范围。对于大汇水面、管道系统雨水径流污染浓度变化情况差异性很大，它受降雨特性、降雨时间间隔、汇水区域特性和污染物特性等多方面因素综合影响，因此表现出与小汇水面积径流污染规律的差异性和复杂性［3，4］。从上述研究结果可以看出小区域初期雨水的控制对径流污染控制是十分高效的。对上海部分地区的雨水地面径流研究显示，在降雨量达到10 mm时，径流水质已基本稳定；国内相关研究表明，雨水控制量在6 mm～8 mm时，污染量控制在70%左右。

2　市政道路排水系统建立

传统道路排水系统中，路面径流沿着道路横坡汇到雨水口，最终进入雨水管线，该模式存在雨水径流污染、城市内涝灾害等诸多问题。低影响开发道路雨水系统须遵循LID开发模式的三个原则，最大程度减小开发区域的不透水面积、最大程度保持开发区域的自然水文条件和最大程度利用雨水下渗和滞留，延长汇流时间减少区域开发对自然水文状态的影响。

低影响开发道路雨水系统基于现有的道路断面形式，根据道路坡度坡向，改变路面和绿地的竖向关系，在道路红线内外绿地空间巧妙布置LID措施对地表径流进行净化滞留及输送，下渗和超标雨水通过溢流设备进入市政雨水管线。在实际中措施布置主要表现在路面铺装、绿化带措施、路缘石、雨水口和边沟等方面。

2.1市政道路排水系统措施布置

2.1.1路面铺装

机动车道常采用透水沥青混凝土铺装，为了避免雨水进入路基，影响道路强度，铺装多采用半渗透性，雨水进入透水沥青混凝土结构层内部，从不透水的封层上部沿横坡排至盲沟，如果透水层埋设了排水管，雨水进入排水管中，纵向收集进入雨水口。非机动车道和人行道多采用透水水泥混凝土铺装或透水砖铺装，铺装可选择全透性或者半透性，主要考虑铺设地区的土壤的透水能力。

2.1.2绿化带措施

道路红线内绿带包括分车绿带和行道树绿带两种。对于中间分车绿带，当其宽度小于1. 5 m时，多采用种植0. 5 m～1. 5 m植物的雨水花园或下凹式绿地；宽度大于1. 5 m时，采用种植乔木的雨水花园或生物滞留带。对于两侧分车绿带，当其宽度小于1. 5 m时，多采用灌木和地被植物相结合的雨水花园或下凹式绿地；宽度大于1. 5 m时，采用种植乔木的雨水花园，但须保持与灯杆2 m的安全距离。行道树绿带可以采用生态树池。

2.1.3路缘石、雨水口和边沟

道路路缘石多采用立缘石，LID模式的立缘石包括打孔立缘石、豁口立缘石和间隔式立缘石，它们不仅起到分隔交通流的作用，还能引导雨水进入绿带中，从而使雨水得到进一步处理。雨水口多设置在道路上，这时需增加截污装置；当其设置在下凹式绿地和生物滞留带等设施内时，主要作为溢流出路。在LID模式中，边沟主要被植草沟所代替，其中的传输型植草沟和湿式植草沟多用于高速公路排水和小型停车场等情况，干式植草沟多用于居住区，但需要定期割草维护。

2.2市政道路与红线外区域的衔接

城市道路连接建筑、小区，当相连区域用地紧张时，该区域经常合并为人行道，可以采取透水铺装排水；当该区域空间较大或存在路侧绿带时，可以设置雨水花园、下凹式绿地和植草沟等LID措施排水，这些措施均可与路侧绿带相融合。

城市道路连接城市绿地，绿地的LID措施形式多样。既可以用雨水花园、下凹式绿地、生物滞留带等源头技术措施，还可应用植被缓冲带、植草沟等中途技术措施，为了更明显的降低城市的水体敏感性还可选用雨水湿地等终端技术措施。

城市道路连接城市水系，常采用的LID措施包括植被缓冲带、湿塘和雨水湿地等。路面径流通过植被缓冲带初步净化后，再进入湿塘和雨水湿地进一步沉淀、过滤、净化和贮存，超标雨水排放到水系中，实现对自然水体的保护。

2.3特殊情况下的道路排水

工业区道路雨水径流污染除了来自常规污染源，更严重的是来自工业企业生产、储存和运输过程中的跑冒滴漏等各种事故［5］。由此可知，工业区雨水水质复杂，不同区域特征污染物不同。对于道路雨水，该区域的排水系统需要有特殊处理手段。云南地区某冶炼厂采用螯合沉淀和过滤工艺，使道路排水系统收集雨水中的重金属与捕集剂结合生成不溶于水的螯合盐，再利用絮凝剂使其生成沉淀去除，最终过滤净化雨水回用［6］。针对工业区含油雨水径流污染，有相关的研究方案。对于轻油类径流污染，可以设置斜板隔油池进行隔油回收，或者在雨水调蓄池内进行交叉平流隔离处理，最终将处理后的雨水排入污水管网；对于重油、原油类径流污染，需要将含此类污染物的雨水收集在调蓄池内停留一段时间，待油类污染物漂浮到水面后，再进行处理；对于大型化工、炼油企业，含油雨水排放要求较高，需要集中收集处理，一般采用氧化塘、生物曝气等生物处理工艺［7］。

3　结语

目前LID道路建设实例越来越多。深圳市光明城新区门户区市政道路采用低影响开发技术，将红线范围内雨水优先汇集进入生物滞留带，进行渗透、滞蓄处理，不仅补充了地下水，而且达到径流污染控制、径流峰值削减和水生态修复的目的。北京经济技术开发区道路低影响开发雨水系统，应用生物滞留带、植草沟和透水砖铺装实现道路径流调蓄与排放，该系统年径流总量控制率大于85%，径流污染削减量大于75%。从上述实例可以看出，低影响开发市政道路技术不仅可以解决道路雨水径流问题，而且能够进一步完善城市的水生态系统，达到海绵城市建设的目标。

参考文献：

［1］陈炬锋，刘磊磊.雨水水质研究进展［J］.安徽农业科学，2007，35（7）：2045-2046.

［2］张千千，李向全，王效科，等.城市路面降雨径流污染特性及源解析的研究进展［J］.生态环境学报，2014，32（2）：352-358.

［3］车伍，张炜，李俊奇，等.城市雨水径流污染的初期弃流控制［J］.中国给水排水，2007，23（6）：1-4.

［4］车伍，张伟，李俊奇.城市初期雨水和初期冲刷问题剖析［J］.中国给水排水，2011，27（14）：9-14.

［5］周秀秀，黎京士，卢萃云，等.工业区初期雨水污染控制［J］.工业用水与废水，2015，46（1）：1-5.

［6］朱凤荣，孙成余.曲靖冶炼厂初期雨水资源循环利用实践［J］.云南冶金，2009，38（1）：63-64.

［7］王铁风，冯一军，吕静.含油（污）初期雨水的计算、收集和处理［J］.浙江建筑，2008，25（5）：65-67.

On the construction of municipal road based on sponge city

Wang Hua
（Tianjin Municipal Engineering Design & Research Institute，Tianjin 300051，China）

Abstract：According to the characteristics of municipal road rain water runoff，from the drainage system layout，municipal roads and red line outside area cohesion，special circumstances road drainage and other aspects，set up the municipal road drainage system，to achieve the city rain water runoff source reduction.

Key words：municipal road，drainage system，rain water runoff，sponge city

中图分类号：U415

文献标识码：A

文章编号：1009-6825（2016）09-0146-03

收稿日期：2016-01-11

作者简介：王华（1988-），男，助理工程师